机械工程控制基础期末试卷+答案1

机机械械工工程程控控制制基基 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 础础 1 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 2 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 3 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 4 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 5 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 6 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 7 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 8 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 9 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 10 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 11 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 12 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 13 机械工程控制基础模拟卷 一、选择题 1. 控制工程主要研究并解决的问题之一是（） A、系统已定，输入不确定，求系统的输出 B、系统已定，输入已知，求系统的输出（响应） C、系统已定，规定系统的输入 D、系统不定，输入已知，求系统的输出（响应） 2. 已知机械系统的传递函数为Gs  4 。,则系统的阻尼比、增益和放大系数是（） s2 s  4 A. 0.25, 1, 1 B. 0.5,4,1 C. 0.25,4,4 D. 0.5,1,4 3. 弹簧-质量-阻尼系统的传递函数为 1/（ms2csk）,则系统的无阻固有频率 ω n 为（ ） A k m B m k C c m D m c 4. 对于定常控制系统来说（） A、 B、 C、 表达系统的微分方程各项系数不随时间改变 微分方程的各阶微分项的幂为 1 不能用微分方程表示 D、 系统总是稳定的 5.微分环节反映了输入的变化趋势，可以应用于 。 A. 增加系统阻尼 B. 减小系统阻尼 C. 减弱噪声的作用 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 14 D. 减小稳态误差 6. 系统方块图如图所示,其开环传递函数GkS是 （ ） 5S/3S1B 3S1/5S C 1/[5S3S1]D 5/[S3S1] 7.系统的输出误差为 et，其稳态误差为 （） AlimsE 1 sBlimEs s0s0 A ClimEs s DlimsE 1 s s 8. 比例环节的对数幅频特性曲线是一条（） 。 A.水平线B.垂直线C.斜率为-20db/dec 的直线D.斜率为-10db/dec 的直线 9. 所谓校正（又称补偿）是指（） A、加入 PID 校正器 B、在系统中增加新的环节或改变某些参数 C、使系统稳定 D、使用劳斯判据 10. PI 校正属于下面哪种校正方法 （ ） A 相位超前校正B 相位滞后校正 C 相位滞后超前校正D 无法确定 二、 填空题 1. 设计控制系统基于以下几个要求、和。 2.传 递 函 数 可 定 义 为 在 外 界 输 入 作 用 前 ， 输 入 、 输 出 的 初 始 条 件 为时，线性定常系统的与之比。 3.当阻尼比ξ大于 0 小于 1 时，系统称为系统，当阻尼比ξ0 时，系统称为 系统，当阻尼比ξ 1 时， 系统称为系统，当阻尼比ξ大于1 时系统称为 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 15 系统。 三、计算题 1. 列出如右图所示的系统的微分方程，并推出传递函数。 2. 化简图示系统框图，并写出其传递函数 G G 3 3s s G G 1 1s s G G 2 2s s - - - - H H 1 1s s H H 2 2s s 3. 已知传递函数如下图所示，求单位阶跃响应的最大超调量 图 4 Mp和峰值时间 tp 4.已知单位反馈系统的开环传递函数为 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 16 GKs  500 ss 1s 5 ，求单位阶跃和单位斜坡函数输入作用下的稳态误差 5. 已知某系统的特征方程为 s4s34s26s90，试判别其系统的稳定性 6. 试绘制下列传递函数的 Bode 图。 Gs  5s  2 s22s 1 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 17 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 18 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 19 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 20 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 21 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 22 一一. .填空题 填空题 每小题每小题 2.52.5 分，共分，共 2525 分分 1． 2． 3． 4． 5． 6． 7． 8． 9． 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、和。 按系统有无反馈，通常可将控制系统分为和。 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有、等。 反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统的程度。 一阶系统 1 的单位阶跃响应的表达是。 Ts 1 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和。 频率响应是线性定常系统对输入的稳态响应。 稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数，而且与的类型有关。 脉冲信号可以用来反映系统的。 10.阶跃信号的拉氏变换是。 炉温控制系统 二．二． 图图 1 1 为利用加热器控制炉温的反馈系统（为利用加热器控制炉温的反馈系统（1010 分）分） - 电炉 热电偶 加热器 - U Uf f - U Ue e U Ug g 给定毫 伏信号 电压 放大 功率 放大 可逆 电机 减速器 自偶调 压器 220V 试求系统的输出量、输入量、被控对象和系统各部分的组成，且画出原理方框图，说明其工作原理。试求系统的输出量、输入量、被控对象和系统各部分的组成，且画出原理方框图，说明其工作原理。 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 23 图图 1 1 炉温控制结构图炉温控制结构图 三、如图三、如图 2 2 为电路。求输入电压为电路。求输入电压ui与输出电压与输出电压u0之间的微分方程，之间的微分方程， 并求该电路的传递函数（并求该电路的传递函数（1010 分）分） u i Ru0 u i CR u 0 a b 图图 2 2 L i C u 0 c 四、求拉氏变换与反变换四、求拉氏变换与反变换 1010 分分 1． 求l[0.5tet]（5 分） 2． 求l1[ 3s s1s2 ]（5 分） 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础试卷 24 u 五、化简图五、化简图 3 3 所示的框图，并求出闭环传递函数（所示的框图，并求出闭环传递函数（1010 分）分） H2S XiS XOS G1S G2S G3S H1S 图图 3 3 2005 年 10 月全国自考机械工程控制基础